Two-Channel Kondo Effect Emerging from Np and Pu Ions
基于$j$耦合方案中$f^2$和$f^4$态之间的电子-空穴关系的概念,我们指出了即使在具有局部$Γ_3$非Kramers双重态基态的立方超铀化合物(包括Np和Pu离子)中也能观察到双通道Kondo现象的可能性.为此,我们采用数值重整化群方法分析了简并$Γ_8$导电子带杂化的七轨道杂质Anderson模型。从四个本地$f$电子的情况下,对应于Np $^{3+}$和Pu $^{4+}$离子的数值结果,我们确认,剩余熵的$0.5\log 2$,双通道近藤现象的特征,出现的情况下,与本地$Γ_3$的双重基态。
2019-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competing d-Wave and p-Wave Spin-Singlet Superconductivities in the Two-Dimensional Kondo Lattice
近藤晶格模型描述了反铁磁态和重费米子态之间的量子相变。应用双费米子的方法,我们探讨可能出现的超导性由于临界反铁磁涨落。d-波配对被发现是主导的不稳定性,只有在弱耦合制度。随着耦合的增加,我们观察到一个p波自旋单重配对的配对对称性的变化。竞争超导性归因于小费米面和大费米面之间的交叉,这与重准粒子的形成有关。
2015-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity emerging near quantum critical point of valence transition
利用密度矩阵重整化群方法研究了具有库仑排斥的一维周期Anderson模型中的量子价跃迁性质.结果表明,在量子临界点附近出现一级价态跃迁,量子涨落和电子关联强烈地稳定了近藤态到混合价态的跃迁.结果表明,超导关联在近藤区附近的急剧增加的价。超导电性的起源归因于电子的相干运动的发展,增强了价涨落,这导致了电荷速度的增强,但不是电荷压缩性的增强。本文叙述了Ce金属和Ce化合物的价态跃迁。
2006-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective Kondo-lattice and enigmatic f-electrons emerging from inside the antiferromagnetic phase of a heavy fermion
在重费米子中,由于f电子的定域性和游动性的相互作用,经常会产生新的电子现象。在重费米子相图的磁有序侧,f矩预计将被本地化,并从费米面去耦。目前还不清楚近藤晶格是否可以在磁有序相内发展。使用光谱成像与扫描隧道显微镜,辅以中子散射,X射线吸收光谱,和动力学平均场论,我们探测的电子状态的反铁磁USb 2作为温度的函数。我们看到在高温下,T低于TN 200 K,在反铁磁相中有一个大的间隙,其中Kondo杂化在Tcoh 80 K以下逐渐发展。我们的动力学平均场论计算表明,反铁磁性和近藤晶格主要居住在不同的f轨道,促进轨道选择性作为一个新的概念,这两种现象如何共存于重费米子。最后,在T星45 K,我们发现了一个新的1阶电子跃迁,通过突然出现的非平凡的5f电子状态,可能有一些相似之处的隐藏的顺序相URu2Si2。
2019-08-21 cond-mat.str-el
Emerging Majorana Modes in Junctions of One-Dimensional Spin Systems
凝聚态系统场论中的Majorana费米子诱导的非定域效应与Roman Jackiw在相对论场论中发现的费米子电荷分馏有着深刻的联系。我们展示了如何存在的马约拉纳费米子可能被模仿在相关网络的自旋链诱导自旋模拟的多通道近藤效应。这种自旋类似物的近藤效应的约瑟夫森阵列和唐克斯-吉拉多气体网络的相关性突出。
2020-02-16 cond-mat.str-el
Pressure-induced superconductivity beyond magnetic quantum criticality in a Kondo ferromagnet
New Cornerstone Science Laboratory, Center for Correlated Matter and School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院关联物质中心新基石科学实验室);Hubei Key Laboratory of Photoelectric Materials and Devices, School of Materials Science and Engineering, Hubei Normal University(湖北师范大学材料科学与工程学院光电材料与器件湖北省重点实验室)
在Kondo铁磁体Ce5CoGe2中,压力诱导超导性超越磁量子临界点,揭示了与自旋涨落无关的非常规配对机制。
2026-02-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Kondo holes in strongly correlated impurity arrays: RKKY driven Kondo screening and hole-hole interactions
固体中局部磁矩的产生和屏蔽已经研究了60多年。在石墨烯或重费米子中的局部空位可以诱导导致局部矩形成的解耦束缚态。在本文中,我们解决了令人困惑的问题,这些地方的时刻可以筛选,是什么决定了额外出现的低温规模。我们从两个互补的角度回顾半满导带的初始问题:通过在不相关极限下的单粒子超原胞分析和通过具有大库仑相互作用的系统的Lieb-Mathis定理$U$。我们证明了稳定的本地时刻受到三种不同的机制筛选。首先,局域矩被一个超越单粒子束缚态的有限$U$离域。我们发现了一个Kosterlitz无相变型由一个指数抑制的低能量标度的一个违反直觉的近藤形式与$J_{\rm eff} \propto U^n$小$U$,其中$n>1$依赖于精确的模型。其次,我们表明,远离半填充的本地时刻阶段变得不稳定,并取代了两种类型的单态相,是相互连接的。在临界值的带中心,物理是由指数抑制近藤规模接近强耦合相,取代了单重态形成通过反铁磁RKKY相互作用的临界值的大偏差。第三,我们表明,本地磁矩可以屏蔽的近藤孔轨道在有限的能量,即使轨道的占用是可以忽略不计的:一个额外的低能量标度出现低于本地化的时刻淬火。指出了Ce $_{1-x}$ La $_x$ Pd $_3$与实验结果的相似性。
2021-04-08 cond-mat.str-el
Global Phase Diagram and Momentum Distribution of Single-Particle Excitations in Kondo insulators
近藤绝缘体作为一种简化的设置正在出现,以研究磁性和金属到绝缘体的量子相变。在这里,我们研究了一个半满近藤晶格模型上定义的磁挫Shastry-Sutherland几何。我们确定了一个“全球”的相图,具有各种零温度相,这些包括近藤破坏的反铁磁和顺磁金属相,除了近藤绝缘体相。我们的结果提供了理论基础,了解如何施加压力的近藤绝缘体可以关闭其杂化间隙,从传导电子释放本地的时刻自旋,并导致磁关联金属。我们还研究了近藤绝缘态的单粒子激发的动量分布,并说明了如何费米表面的功能出现作为一个前兆的近藤破坏金属的实际费米表面。我们讨论了我们的研究结果的影响,近藤绝缘体,包括钐$_6$。
2015-09-09 cond-mat.str-el
Constructive influence of the induced electron pairing on the Kondo state
超导性和磁性通常是相互冲突(竞争)的现象。然而,我们发现,在纳米级的对象的电子配对可能会促进磁有序。这种情况是可能的,在低温下,在量子点之间的导电和超导水库,其中邻近诱导电子配对与增强自旋交换相互作用的相关性合作。新兴的近藤共振,这是可观察到的Andreev电导,可以显着增强的耦合到超导铅。我们解释了这一有趣的趋势内的安德森杂质模型使用:广义Schriffl-Wolff正则变换,库仑排斥的二阶微扰处理,和非微扰数值重整化群计算。我们还提供了这种现象的实验观测的提示。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase transition and fractionalization in superconducting Kondo lattice model
拓扑、对称性、电子相关性以及它们之间的相互作用构成了近年来我们对量子材料理解的基石,并被用来识别新出现的相。虽然前两个给出了一个公平的理解,非相互作用,在许多情况下,弱相互作用的电子系统的波函数,包括强相关性可能会改变很大的图片。近藤晶格模型是金属系统的电子关联和传导电子相互作用的典型例子,描述了重费米子材料以及与潜在的规范对称性和拓扑序有关的分数化费米子液体。在这项工作中,我们研究了超导Kondo晶格模型,一维Kitaev超导体Kondo耦合到一个磁矩晶格的网络。利用自旋的从粒子表示和精确的数值计算,我们得到了该模型在近藤耦合$J_K$下的相图,并确定了$J_{K}<J_{K}^c$的拓扑序相位和$J_{K}>J_{K}^c$的近藤补偿相位,其中$J_{K}^c$是临界点.将电子跳跃和电子配对的能量标度设为1,平均场理论计算得到$J_{K}^c=2$,精确数值计算得到$J_{K}^c\simeq 1.76$,两者都表明拓扑序是一个稳健的相.我们认为,在从粒子,补偿相对应的可逆相,和莫特绝缘过渡导致一个拓扑序相。此外,我们表明,在制度$J_{K}<J_{K}^c$,除了低能拓扑状态,一个分支的亚间隙状态出现在超导能隙。
2022-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effect of $Γ_7$ and $Γ_8$ Hybridizations on Three-Channel Kondo Phase Emerging from Ho Ions
本研究通过数值重整化群方法分析Ho³⁺离子的七轨道杂质Anderson模型,绘制(V₈,V₇)平面基态相图,揭示两种杂化对三通道近藤相涌现的影响,发现该相存在较宽区域且旁侧存在双通道近藤相。
2025-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Physical properties of $R$Co$_{2}$Al$_{8}$ ($R=$ La, Ce, Pr, Nd and Sm) single crystals: An emerging structure-type for anisotropic Kondo lattice studies
本研究系统表征了五种稀土基$R$Co$_{2}$Al$_{8}$单晶的物理性质,发现CeCo$_{2}$Al$_{8}$是具有各向异性近藤相干温度的近藤晶格,其余体系呈现不同温度的易轴反铁磁有序与变磁转变,为各向异性近藤晶格研究提供了新结构平台。
2025-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasiparticle Dynamics in the Kondo Lattice Model at Half Filling
我们研究了一维和二维Kondo晶格模型中准粒子的谱性质,包括相干准粒子的色散,它们的谱权以及用团簇展开方法得到的完整的双准粒子谱.我们调查的准粒子带的反铁磁关联的演化增强对RKKY极限的模型。在一维和二维模型中,我们发现准粒子之间的排斥相互作用导致在两个准粒子连续体之上的一个明显的反束缚态。排斥相互作用与新兴的反铁磁相关,因此可以与自旋涨落。在正方晶格上,反束缚态具有扩展的s波对称性。
2005-11-16 cond-mat.str-el
Visualizing quantum phenomena at complex oxide interfaces: an atomic view from scanning transmission electron microscopy
复杂氧化物界面是凝聚态物理和材料科学的研究热点之一。在过去的十年中,像差校正扫描透射电子显微镜和光谱学已被证明是非常宝贵的可视化和理解新兴的量子现象在接口。本文综述了近年来电子显微镜在界面探测方面的研究进展。具体来说,我们讨论了几个重要的挑战,电子显微镜,以提高我们对界面现象的理解,从变温,磁性,电子能量损失谱分析,电子对称性和缺陷探测的角度。
2021-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
CeRu$_4$Sn$_6$: heavy fermions emerging from a Kondo-insulating state
低温比热和核磁共振(NMR)测量的组合揭示了CeRu $_4$ Sn $_6$的基态性质的重要信息,它已被提出作为一个罕见的例子四氢Kondo绝缘体(KI)。NMR自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$在低于100 K时偏离Korringa定律,表明能隙开始出现$ΔE_g1/k_B \simeq 30$ K。该间隙在高达10 T的磁场下是稳定的。然而,低于10 K,观察到不寻常的低能激发的间隙状态,这强烈依赖于字段H。比热C以增强的索末菲系数$γ= C(T)/T$的形式检测这些激发:在零场中,$γ$在低于5 K时急剧增加,在0.1 K时达到最大值,然后在$γ= 0.6$ J/molK $^2$时饱和。这个最大值随着电场的增加而向更高的温度移动,这表明费米能级处的剩余态密度产生了自旋能隙$ΔE_g2$。一个简单的模型,基于两个狭窄的准粒子带位于费米能级-这交叉费米能级在零场在0.022状态/meV f.u. - 可以定性和定量地解释测量的可观测量。特别是,它表明,拟合我们的数据的比热和NMR的模型,纳入Ce磁矩的$μ= ΔE_g1/μ_{0H} \simeq 1 μ_B$,导致预测的领域依赖的差距。我们的测量排除了存在的量子临界点作为起源的CeRu $_4$ Sn $_6$中的增强$γ$,并建议,这产生,而不是从相关的,残留的间隙状态在费米能级。这一工作为今后研究强关联系统中的窄隙形成现象…
2010-05-26 cond-mat.str-el
Topological properties and the dynamical crossover from mixed-valence to Kondo-lattice behavior in golden phase of SmS
基于动力学平均场论的能带结构计算,研究了混合价金相SmS的电子结构和电阻率随温度的变化.冷却后,Sm 4 $f$的相干带形成,在费米能级附近产生杂化诱导赝能隙,费米面的拓扑结构发生改变,出现类Lifshitz相变.在体隙区出现的表面态不是拓扑保护态,而是典型的Rashba自旋极化态,表明SmS不是拓扑近藤半金属。通过对SmS中异常电阻率行为的分析,我们确定了表征近藤/混合价半金属体系的普遍能量尺度。
2014-12-26 cond-mat.str-el
Effect of the Kondo correlation on thermopower in a Quantum Dot
本文采用修正的二阶微扰方法研究了在Kondo关联存在下双引线量子点的非平衡态热势。一个简单的计划,Ng的anatomy [Phys. Rev. Lett. { \bf 76},487(1996)]计算了非平衡分布格林函数,并用Onsager关系检验了其有效性。数值结果表明,通过调节量子点的能级,可以改变热电势的符号,从而导致由于近藤效应而导致的振荡行为,其幅度受到抑制.我们还计算了系统的热导率,发现在低温下遵守Wiedemann-Franz定律,而随着温度的升高,则违反该定律,对应于近藤效应的出现和猝灭。
2002-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric Transport in a Three-Channel Charge Kondo Circuit
本文从理论上研究了三通道“电荷”近藤模型量子模拟器[Z。Iftikhar等人,Science 360,1315(2018)]。利用阿贝尔玻色化技术,在非费米液体强耦合不动点附近微扰计算了Seebeck系数的普适温度标度律。预测的热电功率的$T^{1/3}\log T$标度行为揭示了$Z_3$出现的赝费米子的性质,并提供了一个访问,探索量子输运实验中的预分数零模式。我们讨论了一种推广的方法,用于研究多通道近藤问题与紧急$Z_N\to Z_M$交叉之间的“弱”非费米液体制度对应于不同的低温不动点。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical Planckian scaling of charge response at a particle-hole-asymmetric quantum critical point with Kondo destruction
金属量子临界性是各种强关联系统的中心主题。最近的实验提出了一个基本问题,即在量子临界的朗道框架只允许自旋通道中的奇异性的情况下,电荷响应如何是奇异的。基于这个新出现的问题,我们研究了玻色-费米-安德森模型的粒子-空穴-非对称机制,其玻色浴谱和费米能带态密度均为幂律形式。我们实现了一个粒子-空穴非对称量子临界态,其中准粒子由于近藤屏蔽的临界破坏而丢失,并证明了电荷响应的动态普朗克标度。讨论了重费米子量子临界新机制和莫特-哈伯德系统的影响。
2022-06-20 cond-mat.str-el
Self-assembly of correlated Kondo lattices: The Mott to Kondo transition in diluted superlattices
在凝聚态领域,从实验和理论的角度来看,寻求获得近藤晶格的实验实现已经产生了巨大的努力。通过库仑相互作用,通过电荷定位获得独立的磁矩,对于纳米技术的应用是至关重要的。特别是,同时具有电荷和自旋自由度的系统可以表现出近藤自旋猝灭和Mott-Hubbard电荷局域化。一个统一的实验框架照亮了这两种现象之间的路径,这是物理和技术上的兴趣,并且(到目前为止)在真实的凝聚态系统中几乎没有观察到。最近的发展,在控制密度和温度的表面和基板上的强相关的费米杂质的能力,开辟了一个新的范例,这条途径的可能性。特别是,最近通过在金属表面上观察f带吸附原子的自组装超晶格,例如Ce在Ag(111)上的沉积,超过了一个里程碑。这种晶格引入了稀释关联晶格的机制,可以系统地研究近藤和莫特物理之间的相互作用。然而,在这些系统中仍然难以控制吸附原子的距离和基底密度,并且近藤物理和电荷局部化之间的相互作用仍然难以捉摸。在这项工作中,我们系统地研究了沉积在金属衬底上的重f元素的超晶格结构的相图,并评估了在超晶格中获得近藤晶格所需的条件。我们揭示了一个独特的近藤淬火和莫特本地化之间的途径,并确定了一个非平凡的电荷密度波阶段出现的电荷本地化和近藤物理的竞争。
2018-11-02 cond-mat.str-el
Tuning the Kondo effect in Yb(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_{2}$Zn$_{20}$
利用电阻率和比热随温度的变化研究了重费米子化合物Yb(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$ Zn $_{20}$(0 $\leqslant$ x $\leqslant$ 1)中近藤效应的演化. YbFe $_2$ Zn $_{20}$的基态可以用简并度为$N$ = 8,温度为$T_K\sim$ 30 K的Kondo模型很好地描述.在与YbFe $_2$ Zn $_{20}$存在非常相似的总CEF分裂的情况下,YbCo $_2$ Zn $_{20}$的基态接近于简并度$N$ = 2的Kondo态,并且具有低得多的$T_K\sim$ 2 K。Co取代后,YbFe $_2$ Zn $_{20}$的相干温度被抑制,伴随着与冷却时CEF能级的热减少相关的比热中的新兴Schottky样特征。对于0.4 $\lesssim$ × $\lesssim$ 0.9,基态保持大致相同,这可以通过CEF分裂存在下的近藤效应定性地理解。没有明确的迹象表明,近藤相干观察电阻率在此替代范围内下降到500 mK。在x $\gtrsim$ 0.9附近再次出现相干,并且相干温度随着Co浓度水平的升高而升高。
2016-09-20 cond-mat.str-el
Evolution of the Kondo lattice and non-Fermi liquid excitations in a heavy-fermion metal
强的电子关联可以引起具有重整化准粒子的金属的特殊性质,这是朗道费米液体理论的基础。在量子临界点附近,这些准粒子可以被破坏,非费米液体行为消失。YbRh $_2$ Si $_2$是一种典型的关联金属,因为它表现出准粒子的形成,近藤晶格相干的形成和准粒子的破坏在场诱导量子临界点。在这里,我们将展示如何,在降低温度,近藤晶格相干性的发展,并最终让位于非费米液体电子激发。通过扫描隧道光谱测量0.3 K以下的单粒子激发,我们发现在近藤温度$T_{\rm K} \sim$ 25 K以下出现了近藤晶格峰,但该峰显示出非平凡的温度依赖性,在3.3 K附近有强烈的增加。在最低温度下,作为外部磁场的函数,该峰的宽度在量子临界状态下最小化。我们的结果提供了一个惊人的演示量子临界金属中的非费米液体电子激发,从而阐明了奇异金属现象,已普遍观察到的强关联电子材料。
2017-11-16 cond-mat.str-el
Observation of the hybridization gap and Fano resonance in the Kondo lattice URu2Si2
尽管在过去的25年里进行了深入的研究,但在17.5 K下发生在URu 2Si 2中的二级相变的性质仍然令人困惑。该领域出现的一个关键问题是,重整化带之间的杂交间隙是否可以被识别为长期寻求的“隐藏”序参量。我们报告在URu2Si2采用准粒子散射的基础上的弹道金属结的光谱技术的测量的杂化间隙。微分电导呈现不对称双峰结构,这是近藤晶格中Fano共振的明显特征。所提取的杂交间隙在高于转变温度时打开,表明它不是隐藏的序参量。我们的研究结果提出了严格的限制的起源隐藏的顺序转换URu2Si2和表明,准粒子散射光谱可以探测带重整化的近藤晶格通过检测一种新型的Fano共振。
2012-04-27 cond-mat.str-el
Emerging quantum critical phase in a cluster spin-glass
本文在重费米子金属TiFeₓCu₂ₓ₋₁Sb中发现由内禀无序诱导的团簇自旋玻璃在约0.13 T磁场下发生量子临界相变,并通过热力学和输运测量证明其符合近藤破坏机制。
2024-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crossover between two different Kondo couplings in side-coupled double quantum dots
利用数值重整化群研究了侧耦合双量子点中的近藤效应,重点研究了两个不同单重态基态之间的交叉。当直接连接到引线的嵌入点的量化能级变化时,发生交叉。在参数区域中,嵌入的点变得几乎为空或双重占用,出现在另一个点的电流路径的一侧的局部时刻通过超交换过程屏蔽通过隧穿嵌入的点的导电电子。相比之下,在嵌入点被单个电子占据的另一个区域中,嵌入点中也会出现局部磁矩,并与侧点中的磁矩形成单重键。此外,我们推导出两个不同的近藤哈密顿这些限制进行Schriffi-Wolff变换,并表明,他们描述的基本特征的屏蔽每种情况下。
2012-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dirac Kondo effect under magnetic catalysis
本文建立强磁场下无 Fermi 面系统中 Dirac Kondo 效应的平均场理论,揭示其与动力学手征对称性破缺能隙的竞争导致量子临界点,并指出可由无符号问题的格点 Monte Carlo 模拟检验。
2023-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Gutzwiller Wave-Function Solution for Anderson Lattice Model: Emerging Universal Regimes of Heavy Quasiparticle States
将最近提出的全Gutzwiller波函数(GWF)的图解展开(DE)技术应用于Anderson晶格模型(ALM)。这种方法允许在有限维系统中用GWF对期望值进行系统的评估。它介绍了结果扩展的基本方式所获得的标准Gutzwiller近似(GA)计划,这是变分精确的,只有在无限维。在DE-GWF方法中,我们讨论了ALM的主要顺磁性质及其与重费米子系统的相关性。我们证明了形成一个有效的,窄的$f$ -带起源于原子$f$ -电子状态,并随后解释这种行为作为一个相互间的$f$ -电子相干性,杂交和库仑排斥的综合效果。这样的功能是不存在的水平上的遗传算法,这是相当于我们的扩展的零阶。形成的杂化和电子浓度依赖性的窄有效$f$带合理化的共同假设,这种分散的$f$水平的CeCoIn $_5$的能带结构的唯象建模。此外,我们表明,新兴的$f$ -电子的相干性导致在一个单一的模型,经常讨论的4 $f$ -或5 $f$ -电子化合物作为单独的模型情况下,在一个自然的方式三个物理上不同的制度。我们将这些制度确定为:(i)混合价态区,(ii)近藤绝缘体边界区,和(iii)当$f$ -电子占据非常接近于$f$电子半填充时的近藤晶格极限,$\langle\hat n_{f}\rangle\rightarrow1$。强调了关联量子液态的非朗道特性。
2015-08-10 cond-mat.str-el
Resistivity saturation in Kondo insulators
重费米子绝缘体的电阻率通常在特征温度$T^*$以下饱和。对于一些,金属表面状态,可能来自非平凡的体拓扑结构,是残余传导的可能来源。在这里,我们建立了一个替代机制:在低温下,除了电荷间隙,散射率变成一个相关的能量尺度,无效的半经典玻尔兹曼图片。本征载流子的有限寿命限制了导电,强加了交叉$T^*$的存在,并控制-现在与间隙相当-量子制度出现在它下面。我们展示了与现实的多体模拟机制,并阐明如何饱和制度的近藤绝缘体Ce $_3$ Bi $_4$ Pt $_3$,其中剩余导电是一个整体属性,在外部压力和不同的无序状态下进化。使用的量子制度,我们推导出的唯象公式,我们也解开了不理解的体电导率的钐$_6$ -证明我们的机制是广泛适用于相关的窄隙半导体。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competing 4f-electron dynamics in Ce(Ru1-xFex)2Al10 (x=0 to 1): magnetic ordering emerging from the Kondo semiconducting state
我们对Ce(Ru_(1-x)Fex)_2Al_(10)(x=0,0.3,0.5,0.8和1)多晶样品进行了μ子自旋弛豫(muSR)、中子衍射和非弹性中子散射(INS)研究,以研究端元中的体测量所表明的基态(磁有序与顺磁)的性质和自旋能隙形成的起源。我们的零场muSR谱清楚地揭示了相干双频振荡在低温下在x=0,0.3和0.5的样品,这证实了长程磁有序的Ce-时刻TN=27,26和21 K分别。另一方面,x=0.8和x=1下至1.4 K和0.045 K的muSR谱分别表现出与温度无关的Kubo-Toyabe项,证实了顺磁基态。通过中子衍射研究证实了21 K以下x=0.5的长程磁有序。x=0的INS测量清楚地揭示了在5 K和26 K之间在8 meV附近存在尖锐的非弹性激发,这是由于自旋激发光谱中的间隙的打开,其在30 K及以上转变为宽响应。有趣的是,在4.5 K下,自旋能隙激发在x=0.3处变宽,并且在x=0.5处在8.4(3)和12.0(5)meV处显示出两个清晰的峰。在x=0.8的样品中,其在低至1.2 K时保持顺磁性,在7 K时存在10-12 meV的自旋能隙的明显特征,具有强的Q依赖强度。在x=1的情况下也发现了12.5(5)meV的自旋能隙的证据。在顺磁性样品(x=0.8和1)的自旋间隙的观察是一个有趣的发现,在这项研究中,它挑战了我们的理解的起源CeT 2Al 10(T=Ru…
2013-06-02 cond-mat.str-el
Competition between heavy-fermion and Kondo interaction in isoelectronic A-site ordered perovskites
随着目前的研究工作转向4 $d$和5 $d$过渡金属氧化物,了解电子和磁性结构的演变,因为人们远离3 $d$材料是至关重要的。在这里,我们进行X射线光谱和电子结构计算的$A$ -网站有序钙钛矿与铜的$A$ -网站和$B$ -网站下降沿第9族的周期表,以阐明新兴的性能作为$d$ -轨道从部分填充3 $d$,4 $d$,5 $d$。结果表明,当从Co降到Ir时,电荷从Cu上的类铜酸根Zhang-Rice态转移到B位的t $_{2g}$轨道.当Cu $d$ -轨道占据接近Cu $^{2+}$极限时,在CaCu $_3$ Rh $_4$ O $_{12}$中得到混合价态,在CaCu $_3$ Ir $_4$ O $_{12}$中得到重费米子态.研究d-电子化合物映射到竞争RKKY和近藤相互作用的f-电子系统开发的Doniach相图。
2015-01-07 cond-mat.str-el
Spectroscopic evidence for a molecular orbital Kondo insulator
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);National Synchrotron Radiation Research Center(台湾国家同步辐射研究中心);University of Washington(华盛顿大学);National Institute of Standards and Technology (NIST)(美国国家标准与技术研究院)
通过FeSb2中Fe L边的共振非弹性X射线散射实验,结合第一性原理计算,揭示了混合构型基态和传播集体模式,为理解非常规d电子绝缘体和工程高温近藤多体态铺平了道路。
2026-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-hole dynamics in the half-filled two-dimensional Kondo-Hubbard model
我们考虑二维Kondo晶格模型中的半填充。除了费米跳跃积分$t$和超交换耦合$J$的库仑排斥$U$在导带中的作用进行了研究。我们发现该模型在U-J平面上表现出磁有序-无序转变,临界值J_c随U的变化而减小。单粒子谱函数A(k,w)在此跃迁中计算。对于J> 0的所有值,除了有序态中存在的阴影特征,A(k,w)对第一低能空穴态位于动量k =(\pm π,\pm π)的磁相变保持不敏感。当J-> 0时,模型映射到哈伯德哈密顿量。只有在这个极限下,在k =(\pm π,\pm π)处的低能谱权重才消失,而第一电子移除态出现在磁布里渊区边界上的波矢量处。因此,我们得出结论:(i)杂质自旋的局域屏蔽决定了谱函数的低能行为;(ii)不能将J = 0时Mott-Hubbard绝缘体的谱函数连续变形为J> J_c时Kondo绝缘体的谱函数。我们的结果是基于两个,T = 0的量子蒙特卡罗模拟和键算符平均场论。
2001-07-02 cond-mat.str-el
Anyons in Multichannel Kondo Systems
分形准粒子--任意子--在当今物理学中扮演着特殊的角色。与此同时,它们显示出令人感兴趣的特性,既有超越自旋统计定律的量子数的基础,又有应用,为无退相干量子计算提供了基石。然而,开发实现和操纵这些物体的平台仍然是一个挑战。典型地,这些需要不可压缩的、有间隙的流体的零温度基态。在这里,我们建立了一个截然不同的方法:在无隙流体中发展和探索任意子物理。选择的平台是近藤效应的手性、多通道、多杂质实现。我们讨论了如何,在适当的限制,任何子出现在磁性杂质,保护的渐近解耦的流体和新兴的近藤长度尺度。我们讨论了可能的实验实现方案,使用整数量子霍尔边缘。与任意子共存的带隙自由度和带电自由度暗示了通过输运和简单的关联函数提取量子信息数据的可能性。为了证明这一点,我们推广了Cardy边界共形场论的融合分析,现在在多重局域扰动的存在下。广义融合分析捕捉到了多个杂质非局部共享量子信息的想法,在形式上与任何零模相同。我们展示了几个例子,支持和说明这一概括和量子信息数据的两点关联函数的提取。随着多通道近藤装置的介观实现的最新进展,我们的结果意味着奇异的任意子物理可能比目前想象的更接近。
2019-11-14 cond-mat.str-el
Clues to potential dipolar-Kondo and RKKY interactions in a polar metal
本研究通过电子掺杂BaTiO_3的极性-非极性相变,发现偶极密度与阈值浓度的普适比例,提出偶极-RKKY和偶极-近藤效应机制,为电子-偶极关联物理开辟新方向。
2023-10-11 cond-mat.other cond-mat.str-el
Kondo hybridization and quantum criticality in $β$-YbAlB$_4$ by laser-ARPES
我们报道了$β$的角分辨光电能谱(ARPES)研究,该化合物具有非常规的量子临界性(QC),无需任何调谐。我们直接观察到一个准粒子峰(QP),出现杂交,其特征在于由结合能和相干性都在约4毫电子伏的发病。该值与先前在约40 K下观察到的约化近藤标度一致。与早先通过霍尔效应对$β$ $_4$中的载流子进行的研究的一致性强烈地表明该QP负责$β$ $_4$中的QC。与姐妹多晶型物$α$ $_4$(其在环境压力下不是量子临界的)的比较进一步支持该结果.事实上,在我们的仪器分辨率的限制内,我们的ARPES测量在该局部同构系统中没有显示出明显的杂化迹象,而我们观察到的导带基本上与$β$ -YbAlB $_4$中的导带相同。因此,我们声明,我们通过ARPES鉴定了负责$β$ -YbAlB $_4$中QC的载体。所观察到的色散和潜在的杂交的QP讨论现有的理论模型的背景下。
2018-01-11 cond-mat.str-el
Maximized Orbital and Spin Kondo effects in a single-electron transistor
我们研究了近藤机制中通过较小的量子点耦合到铅上的单电子盒(金属颗粒)的电荷涨落。这个问题最有趣的方面在于自旋近藤物理之间的相互作用,源于小圆点的自旋屏蔽和轨道近藤物理出现时,(电荷)Q=0和Q=e的颗粒的充电状态几乎简并。将Wilson的数值重整化群方法与微扰标度方法相结合,我们推进了我们以前的工作[K。Le Hur和P. Simon,Phys.Rev.B67,201308R(2003)]。我们强调,对于对称和轻微不对称的障碍,在这种设置中的电荷和自旋翻转事件的强纠缠不可避免地导致一个非平凡的稳定SU(4)Kondo不动点附近的简并点的颗粒。通过与夹在两个引线之间的小点类比,基态是费米液体,其显著地涂抹了库仑阶梯行为并且阻碍了Matveev对数奇异性的出现。最值得注意的是,相关联的近藤温度$T_K^{SU(4)}$可能会提高相比,在电导实验中,通过一个小的量子点$(\sim 1K)$,这使得我们的预测的观察先验访问。我们讨论了SU(4)关联态对外加磁场、偏离简并点、小圆点中的粒子-空穴对称性、非对称隧道结的鲁棒性,并对不同的交叉点进行了评论。
2003-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic-field-induced nontrivial electronic state in the Kondo-lattice semimetal CeSb
电子关联和自旋轨道耦合的协同效应是拓扑材料中的一个新兴课题。这个快速发展的领域的核心是强关联重费米子系统的原型。近年来,一些Ce基化合物被提出来,具有有趣的拓扑性质,其中CeSb的电子性质仍存在争议。在本文中,我们报告了一个全面的研究相结合的磁性和电子输运测量,电子能带结构计算这种化合物,以确定其拓扑性质。在高磁场下的磁化强度和磁电阻都能清楚地观察到量子振荡,并由此识别出一个具有非平凡Berry相位的口袋。角相关的磁阻表明,这个口袋是拉长的性质,并对应于在LaBi中观察到的电子口袋。第一性原理计算进一步证实了CeSb的非平凡电子结构,这是由完全极化铁磁态的自旋分裂引起的。这些特征表明,磁场可以在这种典型的近藤半金属中诱导出非平凡的拓扑电子态。
2020-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Discovery of an Antiferromagnetic Topological Nodal-line Kondo Semimetal
Beijing Normal University(北京师范大学);Zhejiang University(浙江大学);Donostia International Physics Center (DIPC)(多诺斯蒂亚国际物理中心);University of Oxford(牛津大学);Diamond Light Source(钻石光源);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Nanjing University(南京大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);Tsinghua University(清华大学);MAX IV Laboratory, Lund University(隆德大学MAX IV实验室);Stanford Synchrotron Radiation Light Source, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福同步辐射光源,SLAC国家加速器实验室);Swiss Light Source, Paul Scherrer Institute(瑞士光源,保罗谢尔研究所);Tokyo Institute of Technology(东京工业大学);Princeton University(普林斯顿大学)
研究揭示了CeCo2P2中反铁磁序与库仑效应共存的现象,其拓扑节点线受体拓扑保护,为强关联电子系统研究提供了新平台。
2024-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Real time electron dynamics in an interacting vibronic molecular quantum dot
本文采用含时非交叉近似,研究了强电子-电子和电子-声子相互作用对单分子晶体管瞬时电导的联合影响,该晶体管在栅压作用下被迅速移到Kondo区.我们发现,在无限小的偏压下,瞬时电导在长时间尺度上呈现出衰减的正弦振荡。环境温度和电子-声子耦合强度影响这些振荡的振幅。振荡的频率被发现是等于声子的频率。我们认为,这些振荡的起源可以归因于新兴的近藤共振和它的声子边带之间的干扰。我们讨论了有限偏置对这些振荡的影响。
2010-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coupled quantum critical states in a circuit simulator
The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics(阿卜杜勒·萨拉姆国际理论物理中心);University College Dublin(都柏林大学学院);Rinn Quantum
本研究通过电路模拟器探索耦合量子临界态,发现其可形成具有可调输运和磁化率指数的非费米液体相,而强耦合则导致屏蔽费米液体。
2026-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scaling in the Emergent Behavior of Heavy Electron Materials
我们表明,大量的重电子材料所表现出的NMR奈特位移异常可以理解的探针核的不同的超精细耦合本地化的自旋和传导电子。异常的开始是在温度T*,低于该温度的磁化率的巡回组成部分的发展。这第二个组成部分的特点是极化的传导电子的本地时刻,是一个签名的新兴重电子状态。重电子分量在T* 以下随log T增长,并且对于所有测量的Ce、Yb和U基材料普遍成比例。我们的研究结果表明,T* 是不相关的单离子近藤温度,T_K,而是代表一个相关的近藤温度,提供了一个衡量的强度之间的局部时刻点间耦合。我们的分析有力地支持了Nakatsuji,Pines和Fisk发展的重电子材料的双流体描述。
2004-05-17 cond-mat.str-el
Emerging frustration effects in ferromagnetic Ce_2[Pd_{1-x}Ag_x]_2In alloys
研究了铁磁(FM)Ce_{2.15}(Pd_{1-x} Ag_x)_{1.95} In_{0.9}合金的磁性能和热性能,以确定T_C => 0. Pd/Ag置换产生的能带电子的增加使T_C(x)从4.1K降低到T_C(x=0.5)=1.1K,QCP外推到x_{QCP} ~ 0.6。磁化率从T> 30 K表明有效磁矩从μ_{eff}=2.56μ_B略微减小到x=0.5时的2.4μ_B。这些值和顺磁温度θ_P~ -10K排除了显著的Kondo屏蔽效应。T_C(x)的降低伴随着FM磁化强度的减弱和比热C_m(T)异常的出现(T ~*~ 1 K),而交流磁化率没有检测到磁性的迹象。在4K附近收集的磁熵(即x=0样品的T_C)几乎不随Ag浓度变化:S_m(4K)~ 0.8 Rln ~ 2,表明FM自由度逐渐转移到非磁性(NM)分量。在这样的温度下,没有发现关于FM系统出现的任何NM异常的前因。这种异常的起源是由于一个'熵瓶颈'起源于几乎发散的幂律依赖T>T*。
2015-07-16 cond-mat.str-el
Universal Behavior in Heavy Electron Materials
我们发现,一个特别简单的标度表达式描述了一种新的量子物质态,近藤费米液体(KL)在重电子材料的形成。出现在$T^*$作为本地化f电子和传导电子的集体相干杂交的结果,KL具有非朗道态密度变化为$(1-T/T^*)^{3/2}[1+\ln(T^*/T)]$。我们发现,四个独立的实验探针验证了这种标度行为,并为CeIrIn $_5$的KL态密度是在极好的协议与最近的微观计算杂交在这种材料中的Shim,Haule和Kotliar。
2007-11-06 cond-mat.str-el
Restoration of topological properties at finite temperatures in a heavy-fermion system
我们研究了有限温度下Kane-Mele-Kondo晶格中拓扑相的演化,得到了拓扑Doniach相图。特别是,我们发现了一个有趣的交叉行为引起的拓扑结构和电子相关性之间的相互作用,拓扑性质恢复的温度效应。这种恢复可以在块体和边缘的行为中观察到。在体中,我们观察到的自旋霍尔电导率在有限的温度下增加,而在低温区为零。在边缘处,我们观察到随着温度的升高而出现的无隙边缘模式。
2015-08-31 cond-mat.str-el
Quadrupole-Driven Non-Fermi Liquid and Magnetic-Field Induced Heavy Fermion States in a Non-Kramers Doublet System
凝聚态物质中的轨道自由度在与传导电子相互作用形成各种奇异电子态中起着重要作用。在4f电子系统中,由于原子内强的自旋轨道耦合,轨道简并态固有地带有四极自由度。本工作集中在一个纯粹的四极活性系统PrIr 2Zn 20显示超导性的存在下的反铁四极秩序在TQ = 0.11 K。在T> TQ的顺磁状态下,我们观察到非费米液体(NFL)的电阻率和4f对比热C_4f的贡献。在低于6 T的磁场中,电阻率和C_4f(T)的所有数据集都与特征温度T_0很好地成比例。这是首次观察到的NFL状态在四极子激活系统,其起源是本质上不同于在传统的量子临界点附近观察到的。这意味着四极子和传导电子之间的杂化可能导致四极子近藤晶格的形成。在0.13K以下,当B接近5T时,电阻率和C_4f(T)出现异常。这是近藤四极晶格中向费米液体基态的场诱导跃迁的表现。
2016-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatial structure of correlations around a quantum impurity at the edge of a two-dimensional topological insulator
我们精确计算了耦合到锯齿形硅纳米晶边缘的替代磁性杂质的零温实空间性质。使用Lanczos变换[Phys.Rev.B91,085101(2015)]和密度矩阵重整化群方法,我们获得了锡烯和锗烯的现实描述,包括体和边缘作为边界一维螺旋金属态。我们对替代杂质的研究结果表明,近藤态的发展以及杂质与金属边缘态电子自旋之间的自旋关联结构在很大程度上取决于杂质的位置.更具体地说,我们的真实空间分辨率使我们能够得出结论,杂质位于锯齿形边缘的波峰或波谷位置之间存在明显的区别。我们还观察到,正如预期的那样,由于新兴的Dzyaloshinskiii-Moriya与传导电子的相互作用,自旋相关是各向异性的,并且边缘从杂质和“蛇”或周围的圆散射。我们对近藤温度的估计表明,由于自旋轨道耦合的存在,有一个非常弱的增强。
2017-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum spin fluctuations in the bulk insulating state of pure and Fe-doped SmB6
中价化合物SmB 6是一种著名的近藤绝缘体,其中巡游的5d电子与局域化的4f电子的杂化导致在低温下从金属行为转变为绝缘行为。最近的研究表明,SmB 6是一个拓扑绝缘体,拓扑金属表面状态出现从一个完全绝缘的杂化体能带结构。在这里,我们本地探测纯的和0.5%的Fe掺杂的SmB 6 μ子自旋旋转/弛豫方法的体磁性能。低于6 K的Fe杂质诱导体局部磁性和电导率的同时变化。在低温绝缘体状态下,我们观察到一个温度无关的动态弛豫率指示低的磁激发主要由量子涨落驱动。
2017-05-16 cond-mat.str-el
Field-Induced Quadrupolar Quantum Criticality in PrV2Al20
PrV_2Al_(20)是一种基于立方γ_3二重态的重费米子超导体,在~ 0.6K温度以下呈现非磁性四极有序。我们对PrV_2Al_(20)的磁输运研究揭示了沿[111]方向施加磁场在H_c ~ 11 T处的四极量子临界性。在抑制四极态所需的临界场Hc附近,我们发现电阻率rho(H,T)显著增强,准粒子的有效质量发散,并伴随着非费米液体(NFL)行为(即rho(T)~ T^n,n < 0.5)。我们还观察到上面的Shubnikov de Haas效应?Hc,表示增强的有效质量m/m0 ~ 10。这揭示了量子近藤效应和位间四极耦合之间的竞争,导致在量子临界点出现的T和H的广泛区域中的显著NFL行为。
2014-12-12 cond-mat.str-el
Full counting statistics of spin transfer through ultrasmall quantum dots
我们分析了电子通过与金属电极耦合的超小量子点转移的自旋分辨全计数统计。由安德森哈密顿量建模的设置,我们明确地考虑到现场库仑排斥$U$。我们计算了在一个固定的时间间隔内转移一定数量的电子与预先选定的自旋取向的概率的累积生成函数。有了累积量母函数,我们就可以计算自旋电子学新兴领域中最重要的自旋流关联。我们证实了现有的结果的电荷统计和报告的发现的自旋向上和向下极化的电子流之间的新类型的相关性,这有可能成为一个强大的新仪器的纳米结构中的近藤效应的调查。
2007-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium critical scaling from quantum thermodynamics
新兴的量子热力学领域正在为包括量子相变在内的典型多体问题提供重要的结果和见解。尽管如此,在封闭系统中突然失超后,诸如功的涨落之类的非平衡量是否表现出临界尺度的问题仍然是难以捉摸的。在这里,我们采取了一种新的方法来解决这个问题,通过研究淬火跨越杂质量子临界点。通过对双杂质Kondo模型进行密度矩阵重整化群计算,我们能够确定在量子临界态下,猝灭产生的不可逆功具有有限尺寸标度。这种缩放忠实地预测平衡临界指数的交叉长度和序参量的模型,而且,意味着一个新的指数的重新缩放的不可逆工作。通过将不可逆功与双杂质自旋关联函数联系起来,我们的研究结果可以得到实验验证。
2016-05-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantifying the effect of interactions in quantum many-body systems
自由费米子系统在物理学中享有特殊地位。它们结构简单,可以解释各种效应,从绝缘和金属行为到超导和整数量子霍尔效应。相互作用,例如库仑排斥的形式,可以通过产生可能不像自由费米子的新兴物理学来戏剧性地改变这一图景。这类现象的例子包括高温超导性、分数量子霍尔效应、近藤效应和量子自旋液体。这种系统的非微扰行为仍然是对其理论理解的一个主要障碍,而这种理论理解可能会开启进一步的技术应用。在这里,我们提出了一个教学审查的“互动距离”[国家通讯。8,14926(2017)] -一种系统的方法,量化相互作用对能谱和一般多体系统的量子相关性的影响。特别是,相互作用距离是一个诊断工具,识别相互作用系统的涌现物理。我们说明这种方法的一个简单的例子一维费米-哈伯德二聚体。
2018-06-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Local temperatures of strongly-correlated quantum dots out of equilibrium
在纳米尺度系统的研究中,测量系统的局部热性质的探针正在成为新的工具。然后可以测量弱耦合到偏置驱动系统的探针的温度。通过调整探针温度,使系统的某些可观测值的期望值受到最小的扰动,可以获得一个参数,用于测量其局部统计激发的程度,从而测量其局部加热。然而,人们预期不同的可观测量可能导致不同的温度,从而导致不同的局部加热预期。我们提出了一个实验上可实现的协议来测量这样的局部温度,并将其应用到偏置驱动的量子点。通过一个高精度的开放量子系统的方法,我们从理论上表明,测量的温度是相当不敏感的可观察的选择和探针系统的耦合。特别是,即使在物理上和局部性程度上都不同的可观测量,例如量子点的局部磁化率和在引线处测量的全局自旋极化电流,所得到的局部温度对于从非相互作用到近藤相关制度的量子点来说在数量上是相似的,并且接近于用传统的“局部平衡”定义获得的温度。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el